Грибки для крепления мембран: полное руководство по подбору
Грибки для крепления мембран: полное руководство по подбору
Вопрос
Как правильно подобрать кровельные грибки (телескопические дюбели) для механического крепления гидроизоляционных мембран к основанию плоской кровли? Какие факторы влияют на количество грибков на квадратный метр и как выполнить расчёт по ветровой нагрузке?
Краткий ответ
Кровельный грибок (телескопический дюбель) — это двухкомпонентный крепёжный элемент, состоящий из пластиковой или металлической гильзы с широкой шляпкой и распорного сердечника. Количество грибков на 1 м² определяется расчётом по СП 20.13330.2016 с учётом ветрового района, высоты здания, типа основания и зоны кровли (угловая, краевая, рядовая). Типовое количество составляет от 2 до 9 шт./м² в зависимости от расчётных нагрузок.
Расширенный ответ
1. Конструкция кровельного грибка
Кровельный грибок (телескопический дюбель, фасадный дюбель с тарельчатым элементом) представляет собой анкерный крепёж, специально разработанный для фиксации рулонных гидроизоляционных и теплоизоляционных материалов к несущему основанию кровли. Конструкция включает:
- Гильза (дюбель) — полый цилиндрический элемент с распорной зоной в нижней части и широкой шляпкой (тарельчатым элементом) в верхней. Диаметр шляпки составляет 50–90 мм. Гильза изготавливается из полиамида (PA6, PA66), полипропилена (PP) или полиэтилена высокой плотности (HDPE).
- Распорный сердечник (гвоздь) — стальной оцинкованный или с полимерным покрытием стержень, который при забивке разжимает распорную зону гильзы, обеспечивая анкеровку в основании. Также применяются сердечники из стеклонаполненного полиамида для исключения мостиков холода.
- Телескопический элемент — дополнительная втулка, компенсирующая усадку теплоизоляции и предотвращающая продавливание мембраны.
| Параметр | Значения |
|---|---|
| Диаметр гильзы, мм | 8, 10 |
| Диаметр шляпки, мм | 50, 60, 70, 80, 90 |
| Длина гильзы, мм | 60–300 (с шагом 10–20 мм) |
| Диаметр сердечника, мм | 4,8; 5,2; 6,0 |
| Материал гильзы | PA6, PA66, PP, HDPE |
| Материал сердечника | Сталь оцинк., сталь с полимерным покрытием, стеклонаполненный PA |
| Глубина анкеровки, мм | 30–65 (зависит от типа основания) |
2. Расчёт количества грибков на м² по ветровой нагрузке
Расчёт количества грибков выполняется в соответствии с методикой, изложенной в СП 17.13330.2017 (Приложение Ж) и рекомендациях производителей мембран. Исходными данными для расчёта являются:
- Ветровой район строительства (I–VII) по СП 20.13330.2016, карта 3 Приложения Е;
- Высота здания H, м;
- Тип местности (A, B, C) по п. 11.1.6 СП 20.13330.2016;
- Тип несущего основания (бетон, профлист, дерево);
- Расчётное сопротивление крепежа на вырыв Rd, определённое по результатам натурных испытаний.
Нормативное значение пикового ветрового давления wp вычисляется по формуле:
wp = w0 · k(ze) · cp
где w0 — нормативное значение ветрового давления для данного ветрового района (табл. 11.1 СП 20.13330.2016).
| Ветровой район | I | II | III | IV | V | VI | VII |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| w0, кПа | 0,17 | 0,23 | 0,30 | 0,38 | 0,48 | 0,60 | 0,73 |
Расчётное усилие на один грибок Nd не должно превышать расчётного сопротивления крепежа на вырыв Rd:
Nd = wp · γf · Aгр ≤ Rd
где Aгр — грузовая площадь, приходящаяся на один грибок, м². Отсюда минимально необходимое количество грибков на 1 м²:
n = 1 / Aгр = wp · γf / Rd
где γf = 1,4 — коэффициент надёжности по ветровой нагрузке (п. 11.1.12 СП 20.13330.2016).
Пример расчёта для г. Санкт-Петербург (II ветровой район, w0 = 0,23 кПа), высота здания 15 м, тип местности B, основание — бетон класса B25, крепёж с Rd = 0,5 кН:
| Зона кровли | cp | k(ze) | wp, кПа | n, шт./м² (расч.) | n, шт./м² (прин.) |
|---|---|---|---|---|---|
| Угловая (F) | -2,5 | 0,65 | 0,37 | 1,04 | 2 |
| Краевая (G) | -1,5 | 0,65 | 0,22 | 0,62 | 1,5 |
| Рядовая (H) | -0,7 | 0,65 | 0,10 | 0,29 | 0,5 |
Примечание: минимальное количество грибков в рядовой зоне принимается не менее 0,5 шт./м² (1 грибок на 2 м²) по конструктивным требованиям.

3. Зависимость несущей способности от типа основания
Расчётное сопротивление крепежа на вырыв Rd существенно зависит от типа и состояния несущего основания. Согласно СП 17.13330.2017, значение Rd должно определяться по результатам натурных испытаний на конкретном объекте. Для предварительных расчётов допускается использовать справочные значения:
| Тип основания | Rd, кН | Примечание |
|---|---|---|
| Бетон B25 (сжатая зона) | 0,6–0,9 | Глубина анкеровки 40–50 мм |
| Бетон B15 | 0,4–0,6 | Глубина анкеровки 50 мм |
| Пустотная плита (сжатая зона) | 0,3–0,5 | Исключить попадание в пустоты |
| Профлист H75, t = 0,8 мм | 0,8–1,2 | Крепление в верхнюю полку |
| Профлист H60, t = 0,7 мм | 0,5–0,8 | Крепление в верхнюю полку |
| Дерево (сосна, ель) | 0,3–0,5 | Без предварительного сверления |
| Газобетон D500 | 0,15–0,25 | Специальный дюбель для ячеистых бетонов |
4. Подбор длины грибка
Длина грибка L подбирается по формуле:
L = hут + hст + Lанк + Δ
где:
- hут — толщина теплоизоляционного слоя, мм;
- hст — толщина старой гидроизоляции (при ремонте), мм;
- Lанк — глубина анкеровки в несущее основание, мм (30–65 мм в зависимости от типа основания);
- Δ = 10–20 мм — запас на неровности основания и усадку утеплителя.
Пример: для кровли с утеплителем 150 мм (два слоя 100 + 50 мм), основание — бетон, Lанк = 50 мм, Δ = 10 мм:
L = 150 + 0 + 50 + 10 = 210 мм
Принимается грибок длиной 210–220 мм.
5. Схемы расстановки грибков по зонам кровли
Расстановка грибков выполняется дифференцированно по зонам кровли в соответствии с расчётным количеством:
| Зона | Количество, шт./м² | Шаг, мм | Схема |
|---|---|---|---|
| Угловая (F) | 4–9 | 300–500 | Прямоугольная сетка |
| Краевая (G) | 2–4 | 500–700 | Прямоугольная сетка |
| Рядовая (H) | 0,5–2 | 700–1400 | По швам рулонов |
В рядовой зоне грибки устанавливаются преимущественно по линии нахлёста рулонов мембраны. В угловых и краевых зонах грибки размещаются как по швам, так и в поле рулона для обеспечения равномерного распределения нагрузки.
6. Материалы грибков и их стойкость
| Характеристика | Полиамид PA6 | Полипропилен PP | Полиэтилен HDPE |
|---|---|---|---|
| Рабочая температура, °C | -40…+80 | -20…+60 | -50…+70 |
| Ударная вязкость | Высокая | Средняя | Высокая |
| Стойкость к УФ | Средняя (требует стабилизации) | Низкая (требует стабилизации) | Средняя (требует стабилизации) |
| Химическая стойкость | Хорошая | Отличная | Отличная |
| Теплопроводность, Вт/(м·К) | 0,25 | 0,22 | 0,38 |
| Применение | Универсальное | Химически агрессивные среды | Низкотемпературные регионы |
Для большинства объектов оптимальным выбором является полиамид PA6, обеспечивающий наилучшее сочетание прочности, термостойкости и долговечности. Полипропилен рекомендуется для кровель с химически агрессивной средой (промышленные выбросы), полиэтилен HDPE — для северных регионов с экстремально низкими температурами.
Заключение
Подбор кровельных грибков — это инженерная задача, требующая учёта ветровых нагрузок по СП 20.13330.2016, типа и состояния несущего основания, толщины кровельного пирога и зонирования кровли. Расчётное количество грибков варьируется от 0,5 шт./м² в рядовой зоне до 9 шт./м² в угловых зонах высотных зданий. Окончательное решение должно подтверждаться натурными испытаниями крепежа на вырыв согласно методике Приложения Ж СП 17.13330.2017. Применение качественных грибков из стабилизированного полиамида с оцинкованным сердечником обеспечивает расчётный срок службы кровельной системы не менее 25 лет.
Нормативные документы
- СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*»
- СП 17.13330.2017 «Кровли. Актуализированная редакция СНиП II-26-76»
- ГОСТ 32459-2013 «Дюбели для крепления теплоизоляционных и гидроизоляционных материалов. Методы испытаний»
- ГОСТ Р 56707-2015 «Системы фасадные теплоизоляционные композиционные с наружными штукатурными слоями. Общие технические условия»
- СТО НОСТРОЙ 2.13.81-2012 «Кровли. Устройство кровель из полимерных мембран»
- ЕТА (European Technical Assessment) EAD 330196-01-0604 «Plastic anchors for fixing of external thermal insulation composite systems»